Les aspects techniques des vélos électriques
Une grande variété de technologies
Cette section a pour objectif de vous présenter les principales technologies utilisées à l'heure actuelle, que ce soit au niveau du moteur, des capteurs de démarrage ou des batteries. En association avec notre assistant bien choisir un vélo électrique, elle vous permettra d'opérer une présélection parmi notre gamme avant de venir essayer les vélos qui vous intéressent le plus dans notre magasin de Gilly. Car rien ne pourra remplacer un essai pour déterminer quel vélo vous convient le mieux.
Présentation des différentes technologies (moteur + démarrage)
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Moteur placé dans le moyeu arrière: il s'agit de la variante d'emplacement du moteur la plus
répandue. Le moteur fait directement tourner la roue, et fournit son assistance jusqu'à un certain
nombre de tours de roue par minute.
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Moteur placé dans le moyeu avant: fonctionnement similaire au cas du moteur situé dans le moyen
arrière, à ceci près qu'il s'agit du moyeu de la roue avant.
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Moteur au niveau du pédalier: dans ce cas, le moteur ne fait plus tourner la roue, mais tire sur la
chaine grâce à une roue dentée positionnée juste devant le pédalier. Celui-ci vous assiste jusqu'à un
certain nombre de tours de pédale par minute. Avec ce style d’assistance, c’est vous qui gérez la
vitesse de votre vélo en changeant les rapports (les vitesses). On notera également que, dans la
mesure ou le moteur des VAE reste relativement lourd, son positionnement central équilibre le vélo.
Ce système très abouti et relativement onéreux n'est malheureusement pas présent sur les modèles d'entrée de gamme. |
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Démarrage par rotation du pédalier: une rondelle à aimants est placée au niveau du pédalier. Un
capteur placé sous le cadre va lancer le moteur une fois qu’il sentira les aimants défiler (=le pédalier
tourner). Le moteur se met en marche après ½ tour de pédale. Ce système très simple est donc peu
adapté au démarrage en côte puisqu'il vous faut réaliser sans assistance ce premier ½ tour de
pédalier.
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Démarrage par capteur de pression: ici, pas d’aimant ni de capteur, tout est géré dans le moteur. Ce
dernier va sentir la pression que le cycliste va donner sur les pédales et démarrera. Ce système, s’il est plus réactif que le 'démarrage par rotation de la roue', reste moins efficace que le 'démarrage par
tension de chaine'.
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Démarrage par tension de la chaine: système hyper-réactif de mesure de la tension de la chaine,
cette technologie vous apportera une assistance dès l'instant ou vous poserez le pied sur les
pédales.
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Application constante de la force(0 ou 1): dans ce cas, la force du moteur est appliquée de manière
constante, et ce jusqu'à une certaine vitesse.
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Application de la force proportionnellement à l'effort: ici, la force du moteur est appliquée
proportionellement à la pression que vous appliquez sur les pédales. En d'autres termes, plus vous
poussez, plus le vélo vous aide !
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Les batteries
5 types de batteries
Les performances médiocres des batteries ont longtemps été un frein au développement des appareils électriques. La frénésie actuelle du "tout portable" a heureusement très nettement accéléré la recherche dans ce domaine et de nombreuses alternatives convaincantes s'offrent aux constructeurs de vélos électriques. Comme vous pourrez le voir dans le tableau suivant, aucune des technologies disponibles n'est parfaite. Certaines sont cependant à éviter: les batteries au Plomb, par exemple, dont la capacité est trop fortement dépendante de la température extérieure, ce qui les rend très peu efficaces en hiver.
| Type de batterie | Poids | Prix | Durée de vie | Temps de charge | Effet mémoire | Sensibilité aux basses températures | Bilan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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Pb
(Plomb) |
-- | ++ | + | - | + | -- |
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Ni-Cad
(Nickel-Cadmium) |
+ | - | + | + | -- | + |
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Ni-Mh
(Nickel-Métal hydrure) |
+ | - | + | + | - | + |
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Li-ion
(Lithium-ion) |
++ | -- | ++ | + | + | + |
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Li-Po
(lithium-Polymère) |
+ | -- | +++ | + | + | + |
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| -- : très mauvais, - : mauvais, + : bien, ++ : très bien | |||||||
Les critères listés ici sont les suivants:
- le poids: la batterie est-elle lourde? quel est son rapport poids/puissance ?
- le prix: la batterie est-elle chère? quel est son rapport prix/puissance ?
- la durée de vie: combien de cycle charge-décharge vais-je pouvoir réaliser ?
- le temps de charge: la charge de ma batterie est-elle longue ? dure t'elle plutôt 2h ou plutôt 5h ?
- l'effet mémoire: le problème d'effet mémoire (problème dans la restitution du courant en cas de charge avant la décharge complète de la batterie) est-il présent ?
- la sensibilité aux basses températures: la vitesse de la réaction chimique se produisant à l'intérieure de la batterie peut être fortement influencée par la température extérieure. La question à laquelle nous essayons de répondre avec ce critère est : ma batterie gardera t'elle la même capacité par temps froid?
Notez que la présence d'un '+' (plus) dans une case dénote systématiquement quelque chose de positif. De la même manière, un '-'(moins) dénote une appréciation négative. Par exemple, si le critère de Poids est noté '++', cela signifie que le poids de la batterie en question est très faible, ce qui est bien sur un avantage sur un vélo électrique. La batterie idéale serait donc notée '++' pour chacun des critères.
Les paramètres importants
Lorsque l'on choisit une batterie, plusieurs paramètres doivent être observés avec attention. Hormis le type de batterie, évoqué plus haut, la charge (aussi appelée capacité) et la tension sont déterminantes.
- La charge (ou capacité): elle représente la quantité d'électricité qui peut être accumulée par la batterie. Ce chiffre a tendance à décroître avec le temps et les cycles de charge-décharge de la batterie. L'unité utilisée est l' "Ampère.Heure", noté "Ah"". Une batterie de 12 Ah pourra fournir un courant de 1 Ampère pendant 12 heures.
- La tension: exprimée en "Volts", elle représente la différence de potentiel entre les deux bornes de la batterie. En général, on utilise une forte tension pour alimenter un moteur puissant. Cette règle est parfois faussée par le fait que certains moteurs peu performants nécessitent un fort voltage malgré une puissance mécanique fournie faible.
Ces paramètres peuvent facilement être mis en relation avec l'autonomie de la batterie en heures grace à la formule suivante:
Le chiffre d'autonomie ainsi obtenu est cependant à prendre avec recul: d'une part, les moteurs de vélos électriques ne fonctionnement pas constamment à plein régime, et d'autre part, aucun moteur ne restitue 100% de l'énergie électrique reçue par la batterie (dans le meilleur des cas, ce rendement se situe autour de 90%). Il permet cependant de comprendre la relation linéaire existant entre la charge et l'autonomie (une multiplication par 2 de la charge de la batterie multiplie également par 2 l'autonomie).
Les choix technologiques des différentes marques
Stevens propose, entre autres, le moteur Bosch. Nouveau moteur arrivé sur le marché en 2011, ce moteur présente des avantages importants : Une puissance impressionnante comparable au Bionx, sauf que le Bosch est situé au niveau du pédalier. Lors de fortes pentes et à basse vitesse, vous pourrez changer de vitesses pour soulager vous-même et le moteur, ce qui gardera un couple impressionnant même quand c'est raide. Contrairement au moteurs dans le moyeu, à une vitesse basse, le moteur va continuer à tourner rapidement grâce à la petite démultiplication que vous aurez choisie, il ne chauffera pas et restera efficace si vous gardez une cadence de pédalage rapide. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Stevens et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Stevens |
Raleigh a, comme Flyer, placé son moteur de ses VAE dans le pédalier. Celui-ci se trouve donc au centre du vélo, suffisamment bas pour lui garantir une excellente stabilité. L'assistance est appliquée de manière constante, mais dans la mesure où celle-ci s'effectue jusqu'à 70 tours de pédale par minute, vous pouvez simplement moduler votre vitesse en changeant de rapport (vitesse). Le démarrage du vélo est immédiat : il a lieu dès que la chaine est tendue. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Raleigh et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Raleigh |
Encore une marque qui utilise le moteur Bosch ! Mais de quelle manière ! Le moteur Bosch sur un VTT posait problème vu qu'il est assez bas et pourrait facilement être abîmé par des pierres par exemple. Mais Haibike a trouvé la solution : elle a tourné le moteur qui se retrouve à l'intérieur du cadre. Il n'est plus trop près du sol et permet de faire de belles choses en VTT ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Haibike et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Haibike |
Les modèles de Koga ont un moteur situé dans le moyeu de la roue arrière. Le poids est répartit sur l'arrière du vélo (moteur) et au milieu (batterie), ce qui confère à ces vélos une très bonne stabilité. Le moteur vous fournit une assistance proportionnelle à la force que vous appliquez sur les pédales. Comme sur les modèles Flyer, le démarrage s'effectue très rapidement. Les modèles de Koga assurent une gestion très fine du niveau d'assistance. En plus des 5 niveaux disponibles, le moteur réagit en fonction de la vitesse et de la pression appliquée sur les pédales. En fonction de vos besoins, nous allons installer un des 3 logiciel d'assistance : "Tour", pour des longues ballades, "Optimal", pour un terrain assez plat et "Plus", pour un terrain accidenté. Le moniteur fait office de clé. Il s'enlève et sans lui, l'assistance ne s'enclenche pas. Elle ne s'enclenchera pas non plus avec un autre moniteur. Chaque moniteur est codé, ce qui est pratique pour le vol. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Koga et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Koga |
Bionx a choisi d'intégrer son moteur à la roue arrière du vélo. Celui-ci démarre dès qu'il « sent » que vous appliquez une pression sur les pédales. Il vous faut appuyer un minimum sur les pédales pour que le vélo avance. Dans la mesure où le moteur fournit une force proportionnelle à la pression appliquée sur les pédales, si vous n'appuyez que faiblement sur les pédales, l'assistance sera elle aussi limitée. Notez qu'il est possible de choisir parmi 4 niveaux d'assistance différents. Tous les modèles BionX présentent la particularité d'intégrer un module de recharge (frein) de la batterie à 4 niveaux. Le système Bionx permet de s'adapter à son utilisateur : vous voulez faire un maximum de kilomètre avec votre vélo ? Nous pouvons le préparer pour qu'il fournisse le minimum d'assistance pour économiser la batterie. Si, au contraire, vous devez tirer une charrette, nous pouvons demander au moteur de donner un maximum pour le démarrage - évidemment au détriment de la batterie ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Wheeler et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Wheeler |
Tout a été pensé pour garder les avantages des différentes technologies de moteur et de ne pas avoir les inconvénients. Le moteur actionne directement l'axe de pédalier. Le moteur sera aussi direct qu'un Flyer ou qu'un Raleigh, aussi progressif et doux qu'un Koga et presque aussi puissant qu'un Bionx 350 watts ! Les modèles Impuls ont un centre de gravité très bas et sont très léger. Le moteur vous assistera jusqu'à 100 tours de pédale par minute. Tous les modèles pourront aller jusqu'à 45 km/h si vous le désirez (plaque vélomoteur) ! Il est possible d'avoir 2 plateaux devant.... pour les vélos rapides, c'est une très bonne chose ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque TDS et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque TDS |
Flyer a placé le moteur (Panasonic) de ses VAE dans le pédalier. Celui-ci se situe donc au centre du vélo, suffisamment bas pour garantir une excellente stabilité. L'assistance est appliquée de manière constante,Le démarrage du vélo est immédiat : il a lieu dès que la chaine est tendue. La nouveauté pour 2012 est la nouvelle batterie 36V. Le moteur n'est pas plus puissant mais vous permet d'aller plus loin ! La nouvelle technologie ne vous impose plus de tourner les jambes à 70 tours de pédales par minutes. Vous avez une bonne assistance entre 60 et 90 tour/min. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Flyer et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Flyer |
Le moteur se comporte comme un moteur Bionx : plus on appuie sur les pédales, plus le moteur donnera d'énergie. La batterie se trouve sur le porte bagage et peut se retirer facilement. Pour le Métro (vélomoteur) et le Excel (Scooter), il sera possible d'avoir un batterie dans le cadre et une sur le porte bagage, ce qui doublera l'autonomie. Si la batterie qui est sur le cadre a besoin d'être chargée, c'est la deuxième batterie qui la chargera directement. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque A2B et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque A2B |
Bionx a choisi d'intégrer son moteur à la roue arrière du vélo. Celui-ci démarre dès qu'il « sent » que vous appliquez une pression sur les pédales. Il vous faut appuyer un minimum sur les pédales pour que le vélo avance. Dans la mesure où le moteur fournit une force proportionnelle à la pression appliquée sur les pédales, si vous n'appuyez que faiblement sur les pédales, l'assistance sera elle aussi limitée. Notez qu'il est possible de choisir parmi 4 niveaux d'assistance différents. Tous les modèles BionX présentent la particularité d'intégrer un module de recharge (frein) de la batterie à 4 niveaux. Le système Bionx permet de s'adapter à son utilisateur : vous voulez faire un maximum de kilomètre avec votre vélo ? Nous pouvons le préparer pour qu'il fournisse le minimum d'assistance pour économiser la batterie. Si, au contraire, vous devez tirer une charrette, nous pouvons demander au moteur de donner un maximum pour le démarrage - évidemment au détriment de la batterie ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Bionx et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Bionx |
La série Cresta E-drive avec Moteur Bosch est un assemblage entre une entreprise connue pour leurs vélos "à la carte" de très bonne qualité et le nouveau moteur Bosch, qui est très puissant et aussi polyvalent. L'assistance propose 4 styles d'assistance de plus en plus forte avec, pour chaque style, trois puissances différentes. Vous pouvez soit décider de faire un long trajet et ne pas trop demander au moteur et vous ferez jusqu'à 70km d'autonomie environ, soit demander le maximum, ce qui donne une puissance comparable au Bionx Pl250HT (voir plus) et avoir entre 20 et 30 km. Une nouveauté qui va faire mal à la concurrence, à essayer, absolument ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Cresta et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Cresta |
Le monteur Bionx est intégré à la roue arrière du vélo. Celui-ci démarre dès qu'il « sent » que vous appliquez une pression sur les pédales. Impossible, donc, de pédaler « dans le vide » comme avec les vélos Wattworld. Il vous faut appuyer un minimum sur les pédales pour que le vélo avance. Dans la mesure où le moteur fournit une force proportionnelle à la pression appliquée sur les pédales, si vous n'appuyez que faiblement sur les pédales, l'assistance sera elle aussi limitée. Notez qu'il est possible de choisir parmi 4 niveaux d'assistance différents. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque IBEX et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque IBEX |
Bionx a choisi d'intégrer son moteur à la roue arrière du vélo. Celui-ci démarre dès qu'il « sent » que vous appliquez une pression sur les pédales. Il vous faut appuyer un minimum sur les pédales pour que le vélo avance. Dans la mesure où le moteur fournit une force proportionnelle à la pression appliquée sur les pédales, si vous n'appuyez que faiblement sur les pédales, l'assistance sera elle aussi limitée. Notez qu'il est possible de choisir parmi 4 niveaux d'assistance différents. Tous les modèles BionX présentent la particularité d'intégrer un module de recharge (frein) de la batterie à 4 niveaux. Le système Bionx permet de s'adapter à son utilisateur : vous voulez faire un maximum de kilomètre avec votre vélo ? Nous pouvons le préparer pour qu'il fournisse le minimum d'assistance pour économiser la batterie. Si, au contraire, vous devez tirer une charrette, nous pouvons demander au moteur de donner un maximum pour le démarrage - évidemment au détriment de la batterie ! Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Villiger et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Villiger |
La technologie employée par Wattworld SA est relativement simple: le moteur est activé par un capteur de pédalage. Dès que celui-ci "voit" le pédalier tourner (un demi-tour est nécessaire), il donnera l'ordre au moteur de démarrer. Ce type de motorisation est moins efficace pour les démarrages en côte puisque vous devez effectuer sans assistance le premier demi-tour de pédalier. Il présente cependant l'avantage de vous assister dès que le pédalier est en mouvement, et ce même si vous vous contentez de faire tourner les pédales dans le vide (sans appuyer). Pour 2008 , les E-Move proposent 2 types d'assistance que l'on peut choisir avec le moniteur situé sur le guidon: 1. Le capteur de pédalage (voir ci-dessus). 2. Le capteur de pression. Un senseur est placé au niveau du pédalier qui va détecter la pression appliquée sur la pédale. Ceci permet d'avoir une réaction du moteur quasi instantanée. De plus, ils est possible de choisir 3 niveaux d'assistance Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Watts et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Watts |
Le moteur est situé dans le moyeu avant de la roue et le capteur est au niveau du pédalier. Il est très réactif, ce qui est très agréable lors de démarrages en côte. La particularité de ce vélo est qu'il est possible de mettre 2 batteries Li-ion de 24V 9Ah dans les sacoches, ce qui donne une autonomie impressionnante. Pour le moment, c'est le vélo électrique avec le plus d'autonomie sur le marché. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Giant et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Giant |
La technologie employée par Schwinn est relativement simple: le moteur est activé par un capteur de pédalage. Dès que celui-ci "voit" le pédalier tourner (un demi-tour est nécessaire), il donnera l'ordre au moteur de démarrer. Ce type de motorisation est peu efficace pour les démarrages en côte puisque vous devez effectuer sans assistance le premier demi-tour de pédalier. Il présente cependant l?avantage de vous assister dès que le pédalier est en mouvement, et ce même si vous vous contentez de faire tourner les pédales dans le vide (sans appuyer). Vous pouvez donc rouler sans fournir le moindre effort. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque Schwinn et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque Schwinn |
La marque ISD a misé sur un moteur situé dans le moyeu de la roue arrière (avant sur quelques rares modèles). Le mécanisme utilisé est simple mais efficace: le moteur est actionné par un capteur de pédalage. Dès que ce capteur voit le pédalier tourner (un demi-tour de pédalier est nécessaire), il donnera l?ordre au moteur de démarrer. Une fois actionné, le moteur va tout donner jusqu?à 25 km/h. Il n'y a aucune variation de force, c?est tout ou rien ! Tous les modèles ISD sont équipés de série de batteries Plomb, plus lourdes que les batteries Lithium-ion mais bien meilleur marché. Vous pourrez choisir une batterie Li-ion en option sur chacun de ces V.A.E. Vous pouvez afficher une description plus exhaustive de la marque ISD et afficher ses modèles en cliquant sur le lien suivant: la marque ISD |
